JP2018128741A - Control device, input system, and control method - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、制御装置、入力システムおよび制御方法に関する。 The disclosed embodiments relate to a control device, an input system, and a control method.
従来、ユーザに触感を与えることでユーザのパネルの操作面への操作を受け付けたことを認識させる入力システムが知られている。かかる入力システムにおいて、パネルの操作面が操作された場合に、正弦波にエンベロープをかけて得られる波形の電圧で振動素子を振動させることによってクリックを発生させる技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an input system that recognizes that an operation on an operation surface of a user's panel is accepted by giving a tactile sensation to the user. In such an input system, when the operation surface of the panel is operated, a technique for generating a click by vibrating a vibration element with a voltage having a waveform obtained by applying an envelope to a sine wave has been proposed (for example, Patent Documents). 1).
しかしながら、従来の入力システムでは、単一の周波数を用いてユーザに触感の振動を与えるものであり、ユーザに与える操作感は必ずしも十分ではなく、ユーザに与える操作感を向上させる点で改善の余地がある。 However, the conventional input system gives a tactile vibration to the user using a single frequency, and the operation feeling given to the user is not always sufficient, and there is room for improvement in terms of improving the operation feeling given to the user. There is.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ユーザに与える操作感を向上させることができる制御装置、入力システムおよび制御方法を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiments has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a control device, an input system, and a control method capable of improving the operational feeling given to a user.
実施形態の一態様に係る制御装置は、操作検出部と、駆動部とを備える。前記操作検出部は、操作面を有するパネルの前記操作面に対するユーザの操作を検出する。前記駆動部は、前記パネルに取り付けられた振動素子を駆動して前記パネルに振動を発生させる。前記駆動部は、前記操作検出部によって前記操作が検出された場合に、少なくとも一部の振動周波数が異なる第1の振動モードと第2の振動モードとを切り替えて前記振動素子を駆動し、前記パネルに少なくとも一部の周波数が異なる振動を順次発生させる。 A control device according to an aspect of an embodiment includes an operation detection unit and a drive unit. The operation detection unit detects a user operation on the operation surface of a panel having an operation surface. The driving unit drives a vibration element attached to the panel to generate vibration on the panel. When the operation is detected by the operation detection unit, the drive unit switches the first vibration mode and the second vibration mode in which at least some vibration frequencies are different, and drives the vibration element, At least some vibrations having different frequencies are sequentially generated on the panel.
実施形態の一態様によれば、ユーザに与える操作感を向上させることができる制御装置、入力システムおよび制御方法を提供することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to provide a control device, an input system, and a control method that can improve the operational feeling given to the user.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する制御装置、入力システムおよび制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a control device, an input system, and a control method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
<1.入力システムの制御処理>
図1は、実施形態に係る入力システム1の構成例を示す図である。図1に示すように、実施形態に係る入力システム1は、パネル10と、振動素子14と、制御装置20とを備える。
<1. Input system control processing>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an
パネル10は、支持板11と、保護層12と、接触センサ13とを備え、支持板11上に接触センサ13と保護層12とが順に積層される。保護層12は、例えば、ガラスまたは樹脂フィルムによって形成され、保護層12の表面がパネル10の操作面15である。
The
接触センサ13は、ユーザUのパネル10の操作面15への接触位置(以下、ユーザ接触位置と記載する場合がある)を検出可能なセンサであり、例えば、静電容量式タッチパネルであるが、抵抗感圧式のタッチセンサであってもよい。振動素子14は、パネル10の表面または裏面に取り付けられており、制御装置20から出力される駆動電圧に基づいて振動する。
The
制御装置20は、パネル10の操作面15へのユーザUの操作(以下、ユーザ操作と記載する場合がある)に応じて振動素子14を駆動しパネル10を振動させる。かかる制御装置20は、操作検出部40と、駆動部41とを備える。
The
操作検出部40は、接触センサ13によって検出されたユーザ接触位置に基づいて、ユーザ操作を検出する。駆動部41は、操作検出部40によるユーザ操作の検出結果に基づいて、振動素子14を駆動してパネル10を振動させる。
The
例えば、駆動部41は、操作検出部40によってユーザ操作が検出された場合に、少なくとも一部の振動周波数が異なる第1の振動モードの駆動電圧と第2の振動モードの駆動電圧とを切り替えて振動素子14へ印加し、パネル10に少なくとも一部の周波数が異なる振動を順次発生させる。
For example, when a user operation is detected by the
これにより、ユーザUへ複数の異なる触感の振動を与えることができ、ユーザUに与える操作感を向上させることができる。なお、以下において、ユーザ操作は、ユーザUの指50で行われるものとして説明するが、スタイラスペンなどで行われてもよい。
Thereby, the vibration of the several different tactile sensation can be given to the user U, and the operation feeling given to the user U can be improved. In the following description, the user operation is described as being performed with the
図2は、制御装置20によって与えられるパネル10の振動の一例を示す図である。図2に示すように、駆動部41は、操作検出部40によってユーザUのスライド操作が検出された場合に、第1の振動モードで振動素子14を駆動して、パネル10に第1の振動を一定時間以上発生させる(時刻t1〜t2)。なお、スライド操作とは、パネル10の操作面15上を移動する操作である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the vibration of the
第1の振動は、例えば、超音波帯域(20kHz以上の帯域)の周波数の振動である。かかる第1の振動によって、ユーザUの指50に対する操作面15の摩擦力が低減し、指50を操作面15上で移動させるスライド操作を行っているユーザUにすべり感を与えることができる。これにより、スライド操作の方向に吸い込まれる感じ(以下、吸い込まれ感と記載する)をユーザUに感じさせることができる。
The first vibration is, for example, vibration with a frequency in the ultrasonic band (band of 20 kHz or higher). The first vibration reduces the frictional force of the
その後、駆動部41は、第2の振動モードで振動素子14を駆動して、パネル10に第1の振動よりも低い周波数で第2の振動を第1の振動に比べて短い時間(時刻t2〜t3)に発生させる。第2の振動は、例えば、低周波帯域(例えば、300Hz以下の帯域)の周波数であり、指50を操作面15上で移動させるユーザUのスライド操作に対して吸い込まれ感の後にクリック感を与えることができる。
Thereafter, the
したがって、例えば、不図示の表示装置に表示されたスライドボタンに対してユーザUがスライド操作をした場合に、吸い込まれ感を与えた後にクリック感を与えることができることから、ユーザUに与える操作感を向上させることができる。 Therefore, for example, when the user U performs a slide operation on a slide button displayed on a display device (not shown), it is possible to give a click feeling after giving a feeling of being sucked. Can be improved.
なお、第1の振動および第2の振動は互いに少なくとも一部の周波数が異なる振動であればよく、第1の振動および第2の振動の周波数は、上述した例に限定されない。また、ユーザ操作の例として、スライド操作を挙げたが、操作面15に対する押圧操作やその他の操作に対して、パネル10の振動を第1の振動と第2の振動との間で切り替えることもできる。
Note that the first vibration and the second vibration may be vibrations having at least some frequencies different from each other, and the frequencies of the first vibration and the second vibration are not limited to the above-described example. Moreover, although the slide operation was mentioned as an example of the user operation, the vibration of the
このように、実施形態に係る制御装置20は、ユーザ操作を検出した場合に、振動素子14を駆動して、少なくとも一部の周波数が異なる第1の振動モードと第2の振動モードとを切り替えてパネル10に少なくとも一部の周波数が異なる振動を順次発生させる。そのため、パネル10の操作面15を操作しているユーザUに対して異なる触感の振動を順次与えることができ、これにより、ユーザUに与える操作感を向上させることができる。
As described above, when detecting a user operation, the
<2.電子装置システムの構成>
図3は、実施形態に係る入力システム1を有する電子装置システム100の構成を示す図である。図3に示す電子装置システム100は、例えば、車両に搭載される車載システムであるが、かかる例に限定されず、PC(Personal Computer)を含むコンピュータシステムなどであってもよい。
<2. Configuration of electronic device system>
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an
図3に示すように、電子装置システム100は、入力システム1と、制御装置2と、表示装置3とを備える。入力システム1は、ユーザ操作を受け付け、ユーザ操作を示す情報を制御装置2へ通知する。制御装置2は、ユーザ操作に応じて表示装置3に表示される画面を制御する。
As shown in FIG. 3, the
入力システム1は、入力ユニット9と、制御装置20とを備える。入力ユニット9は、上述したように、パネル10と、複数の振動素子14とを備える。なお、パネル10の接触センサ13は、ユーザUのパネル10の操作面15への接触位置を検出可能なセンサであり、上述したように、静電容量式タッチパネルであるが、静電容量式タッチパネル以外の接触センサであってもよい。例えば、ユーザUのパネル10の操作面15への接触圧力を接触センサ13で検出する場合、接触センサ13は、抵抗感圧式のタッチセンサを用いることができる。
The
振動素子14は、パネル10の表面または裏面に取り付けられる。かかる振動素子14は、例えば、ピエゾ素子であるが、振動素子14によってパネル10の操作面15に対するユーザ操作の圧力を検出しない場合または接触センサ13が感圧センサであるような場合には、振動素子14は、リニア共振アクチュエータなどであってもよい。なお、図示しないが入力ユニット9には、制御装置20から出力される駆動電圧を増幅して振動素子14へ出力する増幅部を備えていてもよい。
The
図4は、実施形態に係る振動素子14の配置例を示す図である。図4に示す例では、入力ユニット9は4つの振動素子14を備える。4つの振動素子14は、パネル10の両端部にそれぞれ2つずつ配置される。なお、振動素子14の数は、4つに限定されず、3つ以下であってもよく、5つ以上であってもよい。例えば、振動素子14は、パネル10の両端部に1つずつ配置されてもよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement example of the
制御装置20は、記憶部21と、制御部22とを備える。記憶部21は、モード情報30と、時間情報31と、操作判定情報32とを記憶している。モード情報30は、例えば、不図示の入力部を介して設定された振動モードの種別を示す情報であり、振動モードの種別として、固定モードおよび変動モードの一方が設定される。
The
固定モードは、ユーザ操作に対して固定の振動パターンでパネル10を振動させるモードであり、変動モードは、ユーザ操作の状態に応じた振動パターンでパネル10を振動させるモードである。
The fixed mode is a mode in which the
時間情報31は、各振動の発生時間を規定する情報であり、後述する第1および第2の時間T1,T2を示す情報が含まれる。操作判定情報32は、ユーザ操作を判定するための情報であり、ユーザ操作の圧力に対する第1および第2の閾値Pth1,Pth2を示す情報、スライド操作の距離の閾値Dthを示す情報などが含まれる。
The
制御部22は、操作検出部40と、駆動部41とを備える。操作検出部40は、接触センサ13によって検出されるユーザUの操作面15に対する接触位置を示す検出情報を取得し、駆動部41によって駆動されていない状態で振動素子14から出力される出力電圧の値を取得する。また、操作検出部40は、出力電圧の値に基づいて、ユーザUの操作面15に対する接触圧力を検出する。さらに、操作検出部40は、記憶部21に記憶された操作判定情報32を取得する。
The
操作検出部40は、接触センサ13から取得した検出情報と、振動素子14から出力される電圧から得られる接触圧力と、記憶部21から取得した操作判定情報32とに基づいて、ユーザ操作を検出する。
The
操作検出部40は、ユーザUの操作面15への押圧操作やスライド操作などの各種のユーザ操作を検出することができる。なお、接触センサ13が感圧センサである場合、操作検出部40は、振動素子14の出力電圧を用いずに、接触センサ13からユーザUの操作面15への接触圧力を示す情報を取得することもできる。
The
操作検出部40は、ユーザUの操作面15に対する接触位置が継続して同一位置にあり且つ接触圧力が第1の閾値Pth1以上である場合に、ユーザUの操作面15への押圧操作があると判定することができる。
The
また、操作検出部40は、ユーザUの操作面15に対する接触圧力が第2の閾値Pth2以上の状態でユーザUの操作面15に対する接触位置が閾値Dth以上移動した場合に、ユーザUの操作面15へのスライド操作があると判定することができる。なお、操作検出部40は、接触圧力にかかわらず接触位置が閾値Dth以上移動した場合にスライド操作があると判定することもできる。
In addition, the
駆動部41は、操作検出部40によってスライド操作が検出された場合に、振動素子14を駆動して、第1の振動モードでパネル10に振動を発生させた後、第2の振動モードでパネル10に第1の振動モードとは少なくとも一部の周波数が異なる振動を発生させる。
When the slide operation is detected by the
以下、ユーザUが入力システム1を用いて、表示装置3に表示されたメニュー画面に対する操作を行う場合の例について説明する。図5は、表示装置3に表示される画面の一例を示す図であり、図6は、ユーザUによるパネル10の操作面15への操作の一例を示す図である。
Hereinafter, an example in which the user U performs an operation on the menu screen displayed on the
図5に示す画面は、メニュー画面65であり、6つのアイコン71〜76(以下、アイコン70と総称する場合がある)が表示されている。ユーザUは、操作面15へのスライド操作によって、アイコン71〜76のいずれかを仮選択し、その後、操作面15への押圧操作を行うことで、アイコン70の選択を確定することができる。
The screen shown in FIG. 5 is a
図5に示す状態では、アイコン71が強調枠80で強調表示されており、アイコン71が仮選択されている状態である。なお、カーソルとして強調枠80を用いているが、カーソルは、例えば、アイコン70を指し示す矢印画像であってもよい。この場合、矢印画像の位置を仮選択されているアイコン70に対応させた位置とすることで、仮選択されているアイコン70を識別可能にすることができる。
In the state shown in FIG. 5, the
ユーザUはアイコン72を選択したい場合、例えば、図5に示すように、図面視において操作面15に対する接触位置をアイコン71からアイコン72へ向かう方向に対応する方向(ここでは、右方向とする)に閾値Dth以上移動させることで、制御装置20の操作検出部40はユーザUの右方向のスライド操作を検出する。制御装置20の操作検出部40は、右方向のスライド操作を検出すると、制御装置2に対して、右方向のスライド操作を示す情報を出力する。
When the user U wants to select the
制御装置2は、右方向のスライド操作を示す情報を入力システム1の制御装置20から受け取ると、強調枠80がアイコン71からアイコン72へ移動するアニメーション画像を含むメニュー画面66を表示装置3に表示させる。
When the control device 2 receives information indicating the rightward sliding operation from the
一方、入力システム1の制御装置20は、操作面15上での移動量が閾値Dthを超えて右方向のスライド操作が継続している状態で、強調枠80が移動するアニメーション画像に合わせて第1の時間T1だけ第1の振動モードでパネル10を振動させる。その後、強調枠80のアイコン72への移動が完了したタイミングから第2の時間T2だけ第2の振動モードでパネル10を振動させる。
On the other hand, the
これにより、ユーザUは、仮選択されるアイコン70がアイコン71からアイコン72へ移行している状態と、アイコン72の仮選択が完了した状態とを適格に把握することができ、ユーザUに与える操作感を向上させることができる。以下、かかる処理について、図7を参照してより具体的に説明する。
Accordingly, the user U can properly grasp the state in which the temporarily selected
図7は、仮選択されるアイコン70を変更する際のメニュー画面と入力システム1によってパネル10に与えられる振動との関係を示す図である。なお、図7に示すメニュー画面65a〜65dでは、説明の便宜上アイコン71,72のみ表示している。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the menu screen when changing the temporarily selected
図7に示す時刻t10でユーザUがパネル10の操作面15に接触した後、ユーザUがパネル10の操作面15に対する接触位置を右方向に移動させると、かかる移動量が閾値Dthになった時刻t11で、操作検出部40は、ユーザUのスライド操作を検出し、制御装置2に対して、右方向のスライド操作を示す情報を出力する。
After the user U touches the
操作検出部40がユーザUのスライド操作を検出すると、駆動部41は、記憶部21に記憶された時間情報31に基づき、時刻t11から第1の時間T1(例えば、50ms)が経過する時刻t12までの間、第1の振動モードの駆動電圧Vo1を各振動素子14へ出力する。かかる駆動電圧Vo1は、超音波帯域の周波数(例えば、30kHz)を有する正弦波電圧であり、駆動電圧Vo1が各振動素子14に印加されることで、各振動素子14が超音波帯域の周波数で振動し、パネル10に超音波振動が発生する。
When the
パネル10が超音波振動することで、スクイーズ効果を利用してユーザUに対する操作面15の摩擦力を低減させることができる。スクイーズ効果とは、振動素子14により操作面15が超音波振動すると、振動による圧力変動で、ユーザUの指50と操作面15との間に空気が引き込まれて空気層が形成され、ユーザUの指50と操作面15との間の摩擦抵抗が、振動がない場合に比べて相対的に低くなる現象を指す。
When the
このように、第1の振動モードでは、ユーザUの指50に対する操作面15の摩擦力を低減させることができる。そのため、ユーザUがスライド操作を開始した直後の閾値Dthまでの移動と閾値Dth以降の移動とで操作面15の摩擦力を変えることができ、ユーザUにスライド操作が受け付けられていることを触感によって把握させることができる。
Thus, in the first vibration mode, the frictional force of the
また、操作面15の摩擦力が低減することから、操作面15上で指50を移動させるユーザUのスライド操作のスライド方向に対して吸い込まれていく触感を与えることができ、ユーザUに与える操作感を向上させることができる。
Further, since the frictional force of the
制御装置2は、図7に示すように、第1の振動モードでパネル10が振動している状態で、強調枠80がアイコン71からアイコン72へ順次移動するメニュー画面65b〜65dを含む複数のメニュー画面を生成し、生成した複数のメニュー画面を表示装置3に表示させる。なお、図7に示す例では、強調枠80が3段階で移動するメニュー画面65b〜65dを示しているが、制御装置2は、4段階以上で強調枠80が移動する複数のメニュー画面を生成することができる。また、図7に示すメニュー画面65a〜65dでは、説明の便宜上アイコン71,72のみ表示している。
As shown in FIG. 7, the control device 2 includes a plurality of menu screens 65 b to 65 d in which the
このように、第1の振動モードでパネル10が振動している状態で、強調枠80がアイコン71からアイコン72へ順次移動する数のメニュー画面が表示装置3に表示される。そのため、ユーザUは、触覚に加え、視覚においても、入力システム1におけるスライド操作の受け付けを実感することができる。触覚と視覚とが相俟って、アイコン71からアイコン72へ強調枠80が吸い込まれるかのような感覚である吸い込まれ感をユーザUにより強く与えることができ、ユーザUに与える操作感をさらに向上させることができる。
In this way, the number of menu screens in which the
駆動部41は、記憶部21に記憶された時間情報31に基づき、第1の振動モードでパネル10を振動させた後の時刻t12から第2の時間T2(時刻t12〜t13)を経過するまでの間、第2の振動モードの駆動電圧Vo2を各振動素子14へ出力する。
The
かかる駆動電圧Vo2は、低周波帯域の周波数(例えば、200Hz)を有する正弦波電圧であり、駆動電圧Vo2の振幅は、駆動電圧Vo1の振幅よりも高い。図7に示す例では、駆動電圧Vo2は、2周期以内または3周期以内の正弦波電圧であり、駆動電圧Vo2が200Hzの場合、第2の時間T2は、10msである。駆動電圧Vo2が各振動素子14に印加されることで、各振動素子14が低周波帯域の周波数で振動し、パネル10に低周波振動が発生する。なお、駆動電圧Vo2は、2周期以内または3周期以内の正弦波電圧に限定されない。
The drive voltage Vo2 is a sine wave voltage having a low frequency band frequency (for example, 200 Hz), and the amplitude of the drive voltage Vo2 is higher than the amplitude of the drive voltage Vo1. In the example illustrated in FIG. 7, the drive voltage Vo2 is a sine wave voltage within two cycles or within three cycles, and when the drive voltage Vo2 is 200 Hz, the second time T2 is 10 ms. When the drive voltage Vo2 is applied to each
第2の振動モードでは、パネル10の振動周波数が低周波であり、短時間の振動であるため、ユーザUに対してクリック触感を与えることができる。また、第2の振動モードにおける駆動電圧Vo2は、第1の振動モードにおける駆動電圧Vo1よりも大きいことから、ユーザUに対して精度よく振動の触感を与えることができる。
In the second vibration mode, the vibration frequency of the
さらに、第2の振動モードではパネル10の超音波振動が停止して摩擦力が向上するため、強調枠80のスライド移動が終了したことをユーザUに対して効果的に知らせることができる。また、パネル10の振動周波数が低周波であり、かつ、第2の時間T2が短時間であることから、例えば、第2の振動モードにおいてパネル10の振動によって生じる音をユーザUに聞こえない程度に抑えることもできる。
Furthermore, in the second vibration mode, since the ultrasonic vibration of the
また、制御装置20は、第1の振動モードでのパネル10の振動が完了する時刻t12のタイミングで表示装置3にメニュー画面65dを表示させる。そのため、ユーザUは、触覚に加え、視覚においても、アイコン70の仮選択の受け付け完了を実感することができ、ユーザUに与える操作感をさらに向上させることができる。
In addition, the
なお、駆動部41は、第1の時間T1が経過する前に、操作検出部40によってスライド操作またはユーザUの操作面15への接触が検出されなくなった場合、第2の振動モードを実行しないこともできる。これにより、駆動部41における処理負荷を軽減することができる。
The
なお、駆動部41は、ユーザUが操作面15に接触したことを操作検出部40が検出した場合、操作検出部40によってスライド操作を検出する前に、操作面15の摩擦力を低減するために、超音波帯域の周波数(例えば、30kHz)を有する正弦波電圧を駆動電圧Vo3として各振動素子14に印加することもできる。その後、駆動部41は、操作検出部40がユーザUのスライド操作を検出すると、駆動電圧Vo3よりも高い電圧の駆動電圧Vo1(例えば、駆動電圧Vo3の1.5倍以上の電圧)を各振動素子14に印加することで、第1の振動モードですべり感を向上させ、吸い込まれ感を向上させることもできる。
When the
また、上述した例では、第2の振動モードにおいて、低周波帯域の振動をパネル10に与えるものであるが、駆動部41は、第2の振動モードにおいて、超音波帯域の振動と低周波帯域の振動とを合成した振動をパネル10に与えることもできる。
In the above-described example, in the second vibration mode, the low frequency band vibration is applied to the
この場合、駆動部41は、低周波帯域の周波数(例えば、200Hz)を有する信号に超音波帯域の周波数を有する信号を重畳して合成し駆動電圧Vo2’を生成する。かかる駆動電圧Vo2’が各振動素子14へ印加されることで、低周波帯域の振動に超音波帯域の振動を重畳して合成した振動をパネル10に与えることができる。そして、制御装置20は、第2の振動モードでのパネル10の振動が完了する時刻t13のタイミングで表示装置3のメニュー画面65dのアイコン72の色などを変更してユーザに選択されたことを知らせる。または、制御装置20は、アイコン72と関連する機能を実行する。
In this case, the
このように、超音波帯域の振動と低周波帯域の振動とを合成した振動をパネル10に与えることで、ユーザUに対して吸い込まれ感を継続して与えつつクリック感を与えることができる。
Thus, by giving the vibration which synthesized the vibration of the ultrasonic band and the vibration of the low frequency band to the
また、上述した例では、第2の振動モードにおいてパネル10を低周波帯域の周波数で振動させる例を説明したが、第2の振動モードは、超音波帯域よりも低い周波数の振動をパネル10に生じさせることができればよく、低周波帯域の周波数の振動に限定されない。
In the above-described example, the example in which the
例えば、駆動部41は、第2の振動モードにおいて、超音波帯域よりも低く低周波帯域よりも高い高周波帯域の振動でパネル10を振動させることもできる。なお、本明細書では、300Hz以下の周波数の帯域を低周波帯域とし、300Hz以上かつ20kHz未満の周波数を高周波帯域として扱うが、かかる例に限定されない。例えば、低周波帯域は、200Hz以下の周波数の帯域であってもよい。
For example, in the second vibration mode, the
また、上述した例では、駆動部41は、第1の振動モードにおいて、超音波振動をパネル10に発生させるが、かかる例に限定されず、駆動部41は、低周波帯域または高周波帯域の周波数の駆動電圧Vo1を生成して各振動素子14へ印加することでパネル10を高周波で振動させることもできる。また、駆動部41は、ユーザ操作の種別毎に第1の振動モードの周波数と第2の振動モードの周波数とを変更することもできる。
In the example described above, the
このように、実施形態に係る制御装置20は、操作検出部40によってユーザ操作が検出された場合に、振動素子14を駆動して、少なくとも一部の振動周波数が異なる第1の振動モードと第2の振動モードとを切り替えてパネル10に周波数が異なる振動を順次発生させる。これにより、ユーザUがパネル10の操作面15を操作した場合において、ユーザ操作に応じてユーザUへ複数の異なる触感の振動を与えることができ、ユーザUに与える操作感を向上させることができる。
As described above, the
上述した駆動部41のパネル10に対する制御は、各振動モードの時間が固定された固定モードでの制御であるが、振動モードが変動モードに設定されている場合、駆動部41は、ユーザ操作の状態に応じて各振動モードの時間を変動させることができる。図8は、駆動部41のパネル10に対する変動モードにおける制御の説明図である。
The above-described control of the
図8に示すように、ユーザUがパネル10の操作面15における位置P0に接触した後右方へスライド操作を行った場合、固定モードの場合と同様に、操作検出部40は、ユーザUが接触位置を右方向に閾値Dth以上移動することで、ユーザUの右方向のスライド操作を検出し、右方向のスライド操作を示す第1の情報を制御装置2へ通知する。さらに、操作検出部40は、スライド操作を検出した後のユーザUの操作面15への接触位置または移動量を含む第2の情報を制御装置2へ通知する。
As shown in FIG. 8, when the user U performs a slide operation to the right after touching the position P <b> 0 on the
制御装置2は、第1および第2の情報を入力システム1の制御装置20から受け取ると、強調枠80がアイコン71からアイコン72へ移動するアニメーション画像を含むメニュー画面65b〜65d(図7参照)を表示装置3に表示させる。
When the control device 2 receives the first and second information from the
具体的には、制御装置2は、スライド操作が検出された後のユーザUの操作面15への接触位置または移動量に応じた速度で変化するアニメーション画像を含むメニュー画面65b〜65dを生成する。これにより、ユーザUのスライド操作の速度に応じた速度で強調枠80がアイコン71からアイコン72へ移動するアニメーション画像を含むメニュー画面65b〜65dを表示装置3に表示させることができる。
Specifically, the control device 2 generates the menu screens 65b to 65d including animation images that change at a speed corresponding to the position or amount of movement of the user U on the
駆動部41は、閾値Dthを超えて右方向のスライド操作が継続している状態で、強調枠80が移動するアニメーション画像に同期して第1の振動モードでパネル10を振動させる。そして、駆動部41は、操作検出部40によって検出された接触位置または移動量に基づいて、スライド操作の移動量が閾値Dth1(図8に示す位置P1から位置P2までの距離)以上になるまで、第1の振動モードでパネル10を振動させる。閾値Dth1は、強調枠80をアイコン71からアイコン72まで移動させるのに必要なスライド操作の移動量の閾値であり、記憶部21に記憶されている。
The
駆動部41は、スライド操作の移動量が閾値Dth1以上になった場合、第2の振動モードでパネル10を振動させる。また、制御装置2は、スライド操作の移動量が閾値Dth1以上になった場合に、表示装置3にメニュー画面65dを表示させる。
The
このように、制御装置20は、スライド操作の移動量が閾値Dth1に達するまで第1の振動モードを継続することから、ユーザUのスライド操作の速度に合わせた触感をユーザUに与えることができる。そのため、ユーザUに与える操作感をさらに向上させることができる。なお、変動モードにおける第1の振動モードの振動および第2の振動モードの振動は、固定モードと同様である。
Thus, since the
固定モードと変動モードは、例えば、不図示の入力部を介して制御装置20の記憶部21に設定することができ、駆動部41は、記憶部21に記憶された情報に基づき、固定モードおよび変動モードの一つを選択的に実行することができる。
For example, the fixed mode and the variable mode can be set in the
また、制御装置20は、制御装置2からの要求に応じて、固定モードおよび変動モードの一つを選択的に実行することもできる。これにより、例えば、表示装置3に表示する画面に応じて固定モードと変動モードとを切り替えることができる。
Further, the
また、駆動部41は、パネル10の操作面15上で円を描くように指50を移動させるスライド操作において、所定角度回転するまで第1の振動モードを実行し、所定角度回転した場合に第2の振動モードを実行することができる。所定角度を等角度間隔で発生させることによって、ユーザUは金庫などのダイヤル操作を行っているかのような触感を得ることができ、ユーザUに与える操作感を向上させることができる。
Further, the
また、駆動部41は、スライド操作中には第1の振動モードを実行し、その後ユーザUがパネル10の操作面15への接触を解除することなく操作面15への押圧操作を実行した場合に、第1の振動モードを実行することもできる。これによっても、ユーザUに引き込まれ感とクリック感を感じさせることができ、ユーザUに与える操作感を向上させることができる。
In addition, the
また、駆動部41は、ユーザUが操作面15へ接触状態を維持したまま操作面15の同一位置を継続して設定時間以上接触している場合に、第1の振動モードを第1の時間T1だけ実行し、その後、第2の振動モードを第2の時間T2だけ実行することもできる。このように、駆動部41は、ユーザ操作に応じて、第1の振動モードと第2の振動モードとを切り替えて振動素子14を駆動することで、ユーザUに与える操作感を向上させることができる。
In addition, the
電子装置システム100は、図9に示すように、入力ユニット9と表示装置3とを一体化したタッチパネルディスプレイを含む構成であってもよい。図9は、電子装置システム100における入力ユニット9と表示装置3との関係を示す図である。図9に示すように、パネル10の背面に表示装置3が配置されており、ユーザUは、パネル10を介して表示装置3に表示された画面を見ることができる。
As illustrated in FIG. 9, the
なお、図3に示す例では、制御装置2と制御装置20とを別体で構成しているが、制御装置2の機能を制御装置20に加えることもできる。この場合、制御装置2は、入力ユニット9に接続されると共に表示装置3に接続され、入力ユニット9への操作に応じた画面を表示装置3に表示させることができる。
In the example illustrated in FIG. 3, the control device 2 and the
<3.入力システム1の制御装置20による処理>
次に、フローチャートを用いて、制御装置20の制御部22が実行する処理の流れの一例を説明する。図10は、制御部22が実行する処理手順の一例を示すフローチャートであり、繰り返し実行される処理である。
<3. Processing by
Next, an example of the flow of processing executed by the
図10に示すように、制御部22は、記憶部21に設定された振動モードの種別が固定モードであるか否かを判定する(ステップS20)。制御部22は、振動モードの種別が固定モードであると判定した場合(ステップS20;Yes)、ユーザ操作があったか否かを判定する(ステップS21)。制御部22は、ユーザ操作がないと判定した場合(ステップS21;No)、ステップS21の処理を繰り返す。
As shown in FIG. 10, the
制御部22は、ユーザ操作があったと判定した場合(ステップS21;Yes)、駆動電圧Vo1を振動素子14へ印加してパネル10に第1の振動モードを第1の時間T1だけ発生させる(ステップS22)。その後、制御部22は、駆動電圧Vo2を第2の時間T2だけ振動素子14へ印加してパネル10に第2の振動モードによる振動を第2の時間T2だけ発生させる(ステップS23)。
When it is determined that there is a user operation (step S21; Yes), the
一方、ステップS20において、制御部22は、振動モードの種別が変動モードであると判定した場合(ステップS20;No)、ユーザ操作があったか否かを判定する(ステップS24)。制御部22は、ユーザ操作があったと判定した場合(ステップS24;Yes)、駆動電圧Vo1を振動素子14へ印加してパネル10に振動を第1の時間T1だけ発生させる(ステップS25)。一方、制御部22は、ユーザ操作がないと判定した場合(ステップS24;No)、ステップS24の処理を繰り返す。
On the other hand, when it is determined in step S20 that the type of vibration mode is the variation mode (step S20; No), the
ステップS25の処理を終了した後、制御部22は、ユーザ操作の移動量が閾値Dth1以上になったか否かを判定する(ステップS26)。制御部22は、ユーザ操作の移動量が閾値Dth1以上になっていないと判定した場合(ステップS26;No)、ユーザ操作が終了したか否かを判定する(ステップS27)。
After finishing the process of step S25, the
制御部22は、ステップS27において、ユーザ操作が終了したと判定した場合(ステップS27;Yes)、ゼロの駆動電圧を振動素子14へ印加してパネル10の振動を停止する(ステップS28)。一方、制御部22は、ステップS27において、ユーザ操作が終了していないと判定した場合(ステップS27;No)、処理をステップS25へ移行する。
When it is determined in step S27 that the user operation has ended (step S27; Yes), the
制御部22は、ステップS26において、ユーザ操作の移動量が閾値Dth1以上になったと判定した場合(ステップS26;Yes)、上述したステップS23の処理を実行する。制御部22は、ステップS23の処理またはステップS28の処理が終了した場合、処理をステップS20から繰り返し行う。
When the
上述した実施形態では、入力ユニット9と制御装置20とを分けて説明したが、入力システム1は、入力ユニット9と制御装置20とを一体的に構成した入力装置であってもよい。図11は、実施形態に係る入力装置200の構成例を示す図である。
In the embodiment described above, the
図11に示す入力装置200は、パネル10と、振動素子14と、記憶部21と、制御部22とを備えており、図3に示す入力ユニット9と制御装置20とを一体化した構成である。このように、入力ユニット9と制御装置20とを一体化した入力装置を構成することもできる。なお、制御装置20と制御装置2とを一体化することもでき、入力システム1、制御装置2、および表示装置3を一体化した構成にすることもできる。
An
以上のように、実施形態に係る制御装置20は、操作面15を有するパネル10の操作面15に対するユーザの操作を検出する操作検出部40と、パネル10に取り付けられた振動素子14を駆動してパネル10に振動を発生させる駆動部41とを備える。駆動部41は、操作検出部40によってユーザ操作が検出された場合に、少なくとも一部の振動周波数が異なる第1の振動モードと第2の振動モードとを切り替えて振動素子14を駆動し、パネル10に少なくとも一部の周波数が異なる振動を順次発生させる。これにより、ユーザUへ複数の異なる触感の振動を与えることができ、ユーザUに与える操作感を向上させることができる。
As described above, the
また、第1の振動モードは、超音波帯域の周波数の振動をパネル10に発生させるモードであり、第2の振動モードは、超音波帯域よりも低い周波数の帯域の振動をパネルに発生させるモードである。駆動部41は、操作検出部40によってユーザ操作が検出された場合に、第1の振動モードで振動素子14を駆動した後、第2の振動モードで振動素子14を駆動する。これにより、ユーザUに対して吸い込まれ感の後にクリック感を与えることができる。
Further, the first vibration mode is a mode for causing the
また、第1の振動モードは、超音波帯域の周波数の振動をパネル10に発生させるモードであり、第2の振動モードは、超音波帯域の周波数の振動と超音波帯域よりも低い周波数の帯域の振動とを合成した振動をパネルに発生させるモードである。駆動部41は、操作検出部40によってユーザ操作が検出された場合に、第1の振動モードで振動素子14を駆動した後、第2の振動モードで振動素子14を駆動する。これにより、ユーザUに対して吸い込まれ感の後にクリック感を与えることができる。
The first vibration mode is a mode for causing the
また、駆動部41は、操作検出部40で検出されるユーザ操作がスライド操作である場合に、第1の振動モードで振動素子14を一定時間(第1の時間T1)駆動し、その後、第2の振動モードで振動素子14を駆動する。このように、決まった時間で第1の振動モードと第2の振動モードとを切り替えるため、例えば、ユーザ操作の移動量等を検出することなく振動モードの切り替えを行うことができ、駆動部41における処理負荷を軽減することができる。
Further, when the user operation detected by the
また、駆動部41は、操作検出部40で検出されるユーザ操作がスライド操作である場合に、第1の振動モードで振動素子14を駆動し、スライド操作による移動量が閾値Dth1以上になった場合に、第2の振動モードで振動素子14を駆動する。これにより、ユーザUのスライド操作の速度に合わせた触感をユーザUに与えることができ、ユーザUに与える操作感をさらに向上させることができる。
In addition, when the user operation detected by the
また、駆動部41は、第1の振動モードで振動素子14へ印加する駆動電圧Vo1の振幅よりも第2の振動モードで振動素子14へ印加する駆動電圧Vo2の振幅を高くする。これにより、第1の振動モードの振動よりも第2の振動モードの振動を大きくすることができ、振動の周波数差に加え振動の振幅差によってユーザUに異なる触感を与えることができる。
Further, the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
1 入力システム
2,20 制御装置
3 表示装置
7 アイコン
9 入力ユニット
10 パネル
13 接触センサ
14 振動素子
15 操作面
21 記憶部
22 制御部
30 モード情報
31 時間情報
32 操作判定情報
40 操作検出部
41 駆動部
100 電子装置システム
200 入力装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記パネルに取り付けられた振動素子を駆動して前記パネルに振動を発生させる駆動部と、を備え、
前記駆動部は、
前記操作検出部によって前記操作が検出された場合に、少なくとも一部の振動周波数が異なる第1の振動モードと第2の振動モードとを切り替えて前記振動素子を駆動し、前記パネルに少なくとも一部の周波数が異なる振動を順次発生させる
ことを特徴とする制御装置。 An operation detection unit for detecting a user operation on the operation surface of the panel having the operation surface;
A drive unit that drives a vibration element attached to the panel to generate vibration in the panel, and
The drive unit is
When the operation is detected by the operation detection unit, the vibration element is driven by switching between the first vibration mode and the second vibration mode in which at least a part of vibration frequencies are different, and at least a part of the panel is applied to the panel. A control device that sequentially generates vibrations having different frequencies.
前記第2の振動モードは、超音波帯域よりも低い周波数の帯域の振動を前記パネルに発生させるモードであり、
前記駆動部は、
前記操作検出部によって前記操作が検出された場合に、前記第1の振動モードで前記振動素子を駆動した後、前記第2の振動モードで前記振動素子を駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The first vibration mode is a mode for causing the panel to vibrate at a frequency in the ultrasonic band,
The second vibration mode is a mode for causing the panel to generate vibration in a frequency band lower than the ultrasonic band,
The drive unit is
The said vibration element is driven in the said 2nd vibration mode after driving the said vibration element in the said 1st vibration mode when the said operation is detected by the said operation detection part. The control device described in 1.
前記第2の振動モードは、前記超音波帯域の周波数の振動と前記超音波帯域よりも低い周波数の帯域の振動とを合成した振動を前記パネルに発生させるモードであり、
前記駆動部は、
前記操作検出部によって前記操作が検出された場合に、前記第1の振動モードで前記振動素子を駆動した後、前記第2の振動モードで前記振動素子を駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The first vibration mode is a mode for causing the panel to vibrate at a frequency in the ultrasonic band,
The second vibration mode is a mode for causing the panel to generate a vibration in which a vibration having a frequency in the ultrasonic band and a vibration having a frequency lower than the ultrasonic band are combined.
The drive unit is
The said vibration element is driven in the said 2nd vibration mode after driving the said vibration element in the said 1st vibration mode when the said operation is detected by the said operation detection part. The control device described in 1.
前記操作検出部で検出される前記操作がスライド操作である場合に、前記第1の振動モードで前記振動素子を一定時間駆動し、その後、前記第2の振動モードで前記振動素子を駆動する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の制御装置。 The drive unit is
When the operation detected by the operation detection unit is a slide operation, the vibration element is driven for a certain time in the first vibration mode, and then the vibration element is driven in the second vibration mode. The control device according to any one of claims 1 to 3.
前記操作検出部で検出される前記操作がスライド操作である場合に、前記第1の振動モードで前記振動素子を駆動し、前記スライド操作による移動量が閾値以上になった場合に、前記第2の振動モードで前記振動素子を駆動する
ことを特徴とする請求項4に記載の制御装置。 The drive unit is
When the operation detected by the operation detection unit is a slide operation, the vibration element is driven in the first vibration mode, and when the amount of movement by the slide operation exceeds a threshold, the second The control device according to claim 4, wherein the vibration element is driven in the vibration mode.
前記第1の振動モードで前記振動素子へ印加する駆動電圧の振幅よりも前記第2の振動モードで前記振動素子へ印加する駆動電圧の振幅を高くする
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の制御装置。 The drive unit is
The amplitude of the drive voltage applied to the vibration element in the second vibration mode is made higher than the amplitude of the drive voltage applied to the vibration element in the first vibration mode. The control device according to any one of the above.
前記パネルを振動させる振動素子と、
前記操作面に対するユーザの操作を検出する操作検出部と、
前記操作検出部によって前記操作が検出された場合に、少なくとも一部の振動周波数が異なる第1の振動モードと第2の振動モードとを切り替えて前記振動素子を駆動し、前記パネルに少なくとも一部の周波数が異なる振動を順次発生させる駆動部とを備える
ことを特徴とする入力システム。 A panel having an operation surface;
A vibration element for vibrating the panel;
An operation detection unit for detecting a user operation on the operation surface;
When the operation is detected by the operation detection unit, the vibration element is driven by switching between the first vibration mode and the second vibration mode in which at least a part of vibration frequencies are different, and at least a part of the panel is applied to the panel. An input system comprising: a drive unit that sequentially generates vibrations having different frequencies.
前記ユーザの前記操作面への操作が検出された場合に、少なくとも一部の振動周波数が異なる第1の振動モードと第2の振動モードとを切り替えて前記パネルに取り付けられた振動素子を駆動し、前記パネルに少なくとも一部の周波数が異なる振動を順次発生させる工程と、を含む
ことを特徴とする制御方法。 Detecting a user operation on the operation surface of the panel;
When an operation on the operation surface by the user is detected, the vibration element attached to the panel is driven by switching between the first vibration mode and the second vibration mode in which at least some vibration frequencies are different. And sequentially generating at least some vibrations having different frequencies on the panel.
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